Die selbstbaulampen der IBC´ler - Teil 1

TTT

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Ja, bezüglich der Temperatur werde ich einfach zum Messen den Temperaturfühler meines Multimeters mit Wärmeleitpaste auf die LED-Platine packen. Zunächst muss ich allerdings das Problem lösen, die LEDs in reversibler Weise am Reflektor zu befestigen. Durch die beiden Pins am Reflektor ist theoretisch eine reproduzierbar genaue Positionierung der LEDs möglich und die Befestigung am Gehäuse wäre geschraubt, nebst Wärmeleitpaste. Dazu würde ich gerne die 10mm-Platinen in ein dem Original nachempfundenes Alublech integrieren(siehe Bild). Leider hat sich eine hitzestabile Verbindung des Blechs mit den LED-Platinen als nicht ganz einfach herausgestellt. Löten geht nicht und einen Kleber mit den benötigten Eigenschaften habe ich noch nicht gefunden.
Ich kann dir nicht ganz folgen: Was willst du reversibel miteinander verbinden und was darf dauerhaft miteinander verbunden sein, was soll thermisch miteinander verbunden werden und bei was ist es egal? Prinzipiell gibt es Wärmeleitkleber, die elektrisch leitend oder isolierend sind und es gibt Silikon, das hitzebeständig ist.

Bezüglich der Stromversorgung habe ich mir mal die Originalplatine genauer angesehen. Auf der Oberseite werkelt ein 34063 Schaltregler in einem Boost-Schaltkreis, mit dem ich auch schon mal Hochspannungsnetzteile gebaut habe. Wirklich effizient ist der Chip nicht. Als Treiber kommt dann wohl ein von Philips umgelabelter ZXLD1321 zum Einsatz, bei dem, soweit ich das sehen kann, die meisten Features ungenutzt bleiben. Statt eine konstante Spannung zu erzeugen schaltet der hier nur per PWM durch den PIC16F722 Prozessor die Eingangsspannung durch. Das führt dann im Low-Mode zu PWM-Flimmern bei den LEDs. Das der ZXLD1321 nur 1000mA verträgt, ist hier durch Tuning nicht viel herauszuholen. Der zweite ZXLD1321 auf der Platine könnte tatsächlich nur fürs laden der Akkus über USB zuständig sein, aber da bin ich mir nicht ganz sicher. Insgesamt, ist der Treiber aber suboptimal und daher ein Kandidat, um ersetzt zu werden.

Leider habe ich außer dem teuren Taskled b3Flex bisher keinen brauchbaren Treiber für 2 LEDs und zwei LiIon-Zellen mit brauchbaren Modi und 1500-2000mA gefunden. Da hätte ich gerne 4 Modi (z.B. 25%, 50%, 75%, 100%). Die Billigtreiber aus China können leider meistens nur eine LED oder eine Zelle. Vielleicht ließe sich ja sowas selbst bauen. Die bestehen offenbar meistens aus einem ATtiny13A, der mehrere AMC7135 350mA Konstantstromtreiber steuert. Vielleicht ließe sich auch der ATtiny13A aus so einem Treiber umprogrammieren, wenn man den passend an einen USB-zu-Seriell-Adapter anschließt. Die AMC7135 könnte man dann ja in der Anzahl den Bedürfnissen anpassen. Das würde sich natürlich nur lohnen, wenn diese Treiberbauart prinzipiell etwas taugt. Das kann ich momentan mangels Erfahrung schwer einschätzen.
Ich hab mir jetzt die b3flex gegönnt, auch weil ich mit meinen uralten hipflex super gute Erfahrungen gemacht habe. Von daher weiß nich nicht so genau, welche Alternativen es gibt, meine aber, dass ich bei der Suche nach den LEDs immer wieder auf billigere KSQs gestoßen bin. Einfach mal im Zusammenhang mit den XHP...s nach Konstantstromquellen schauen. Die können höhere Ströme und vertragen meinst auch 3-5s-Akkus.
 
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Leider habe ich außer dem teuren Taskled b3Flex bisher keinen brauchbaren Treiber für 2 LEDs und zwei LiIon-Zellen mit brauchbaren Modi und 1500-2000mA gefunden.
was spricht dagegen einfach irgend nen amc7135 multi mode driver zu nehmen?
der markt ist damit überfüllt.

beispielsweise mit 6*7135 dann haste 1,8A gesammt.

beide LED parallel, dann bekommt jede LED 900mA strom auf maximaler stufe.

und zwei Li-ion kann man auch parallel nutzen, muss nicht seriell sein.
die gesammte alte elektronik raus, und dann an den treiber den taster der lampe, fertig.

nur so ein gedanke, in elektronik las ich mir auch meist helfen und kann sein das es so einfach nicht ist.

hier sind noch so driver beispiele:
http://lygte-info.dk/info/indexLedDrivers UK.html

würde so einer nicht gehen?
https://www.intl-outdoor.com/amc71354-5mode-circuit-board-nanjg-101aka1-p-254.html

hier gibts ne ordentliche auswahl:
http://www.kaidomain.com/c/226.DIY-Flashlight-Circuit-Boards-LED-Driver-Board

auch coole teile sind die kombinierten FET+7135 treiber mit verschiedenen firmwares wo du selber programieren kannst.
http://www.mtnelectronics.com/index.php?route=product/product&product_id=663

so ein teil in der art, was boostet hab ich zum beispiel für meine XHP LED drin da hier die spannung angehoben werden muss.
http://www.kaidomain.com/p/S008846.A9-Buck-Current-Regulated-3_0V-8_4V-1_3A-Flashlight-PCB
 
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Ich kann dir nicht ganz folgen: Was willst du reversibel miteinander verbinden und was darf dauerhaft miteinander verbunden sein, was soll thermisch miteinander verbunden werden und bei was ist es egal? Prinzipiell gibt es Wärmeleitkleber, die elektrisch leitend oder isolierend sind und es gibt Silikon, das hitzebeständig ist.
Also, die Original LEDs sitzen auf einer kleinen, 1mm dicken Platine wie in meinem Post hier zu sehen. Diese kann man einfach auf den Reflektor, der hier zu sehen ist stecken, mit Wärmeleitpaste versehen und dann den Reflektor ins Gehäuse schieben. Dort wird er dann festgeschraubt und fixiert so auch die LEDs am Kühlkörper. Dazu müssen die LEDs aber auf einer eben so geformten Platine sitzen, ansonsten müsste man die LEDs wie z.B. bei diesem Mod auf dem Gehäuse verkleben. Dann bekommt man aber den Reflektor von vorne nicht mehr rein oder raus und muss diesen mit zwei Ausfräsungen für die LEDs versehen. Das möchte ich vermeiden, damit ich auch später die LEDs einfach mal tauschen kann. Um die benötigte Trägerplatine herzustellen habe ich versucht ein Alublech mit Aussparungen für die LEDS zu versehen und diese dort hinein zu kleben wie hier zu sehen. Damit das aber dauerhaft hält, muss der Kleber ähnlich stark sein wie Uhu Endfest 300 und dabei auch noch die Hitze aushalten. Das habe ich bisher nicht hinbekommen. Wahrscheinlich ist es besser, die Trägerplatine ohne Aussparungen aus Alublech zu bauen, die 1mm² LED Platinen ganz dünn zu schleifen und dann mit Wärmeleitkleber darauf zu kleben. Da ich keine Hobbywerkstatt mit Frästisch habe, sondern per Hand schleifen muss, wird das aber für die LED-Platinen gefährlich.

Ich hab mir jetzt die b3flex gegönnt, auch weil ich mit meinen uralten hipflex super gute Erfahrungen gemacht habe. Von daher weiß nich nicht so genau, welche Alternativen es gibt, meine aber, dass ich bei der Suche nach den LEDs immer wieder auf billigere KSQs gestoßen bin. Einfach mal im Zusammenhang mit den XHP...s nach Konstantstromquellen schauen. Die können höhere Ströme und vertragen meinst auch 3-5s-Akkus.
Ja, da habe ich auch schon gesucht. Die haben meistens eine zu hohe Stromstärke oder passen von den verfügbaren Modi nicht. Ich habe auch schon mit dem Gedanken gespielt, einfach so eine Platine für einen Yinding-Clone zu nehmen, wobei man für 12€ schon so eine komplette Lampe bekommt. Aber da kauft man auch die Katze im Sack.
 
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@herbertR: Danke für die Links weiter oben, zwei davon hatte ich mir noch nicht angesehen.

die dinger knallen 3 Ampere raus und fakeln dir die LEDs ab.
Ja, das ist mir schon klar. Die Dinger werden ja auch normalerweise mit 8.4V gefüttert. Auf der Platine befindet sich für 2 LEDs also wahrscheinlich ein Buck-Converter und bei den vielen Widerständen auf der Platine sind möglicherweise auch welche dabei, die an einem Comparatoreingang eines ICs oder Strombegrenzers den Maximalstrom steuern. Aber: nichts Genaues weiß man nicht... daher auch der Hinweis auf die Katze im Sack. ;-)
 
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Habe leider keinen Treiber gefunden, der mir wirklich gefällt. Deshalb habe ich zunächst mal ein wenig an der Originalplatine herum gebastelt. Zunächst habe ich den ZXLD1321 Treiber mittels eines anderen Shunts so modifiziert, dass er nun 1000 mA ausspuckt. Dann habe ich inspiriert durch den sehr informativen Beitrag von spir6s den Treiber von PWM auf die von Philips nicht genutzte Konstantstromregelung für beide Helligkeitsmodi umgebaut. Dabei hatte ich leider keine passenden SMD Widerstände mehr, so dass ich auf etwas Größeres ausweichen musste. Die Lösung gewinnt zwar sicherlich keinen Schönheitspreis, aber wenigstens ist jetzt das nervige Surren im LOW-Modus weg.:D

Für die LEDs habe ich mir eine Platine im Sandwichaufbau gebastelt. Diese besteht aus zwei 0,5mm Alu-Blechen, wobei das obere Aussparungen für die LEDs hat. Das sollte im Gegensatz zu einer Lösung mit nur einem Blech genug Angriffsfläche für eine stabile Verklebung bieten. Sobald der bestellte Wärmeleitkleber angekommen ist, werden die zwei Bleche(2 und 3) und die LEDs zu einer Einheit verklebt. Das untere Blech ohne Aussparungen sollte dann für eine gute Wärmeableitung sorgen und wird dann auf den Reflektor gesteckt und mit Wärmeleitpaste an das Gehäuse gekoppelt. Wenn ich so eine LED-Platine für die 219c in 2700K und 5000K baue kann ich beide Varianten problemlos mal auf der Straße testen. Dann kann ich auch mal untersuchen, wie warm die Konstruktion bei 1000 mA wird und ob noch Luft nach oben ist.
 

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Der Kleber ist heute angekommen und ich habe mal alles zusammengeklebt. Dafür habe ich den Silverbead Wärmeleitkleber verwendet. Dieser ist zwar von der Wärmeleitfähigkeit nicht wirklich toll (~1 W/mK), war aber der einzige, der kurzfristig zu bekommen war. Der Kleber von Arctic Silver scheint z.B. gerade nirgendwo verfügbar zu sein. Die Sandwichkonstruktion mit den zwei Alublechen und den LEDs hält gut. Dabei hat der weiße Kleber eine flexible, silikonartige Konsistenz, lässt sich gut verarbeiten und ist nach etwa 20 Minuten brauchbar fest. Wenn man die LEDs und Bleche für minimale Spaltmaße gut zusammenpresst, benötigt man auch nur sehr wenig Kleber. Geklebte LEDs lassen sich außerdem mittels einer dünnen Klinge und etwas Kraft wieder beschädigungsfrei abhebeln - sehr praktisch. Wichtig: Die Bleche und die LEDs vor dem Kleben mit sehr feinem Schmirgelpapier Plan schleifen und hinterher gut reinigen.

Die komplette Sandwichkonstruktion wird ohne Kühlkörper bei 1000mA Bestromung schnell sehr heiß, woraus ich schließe, dass der Wärmeleitkleber trotz der nicht wirklich tollen Wärmeleitfähigkeit seinen Job gut erledigt. Eingebaut und mit Noctua-Wärmeleitpaste an das Gehäuse gekoppelt werden die Bleche auch nach mehreren Minuten nur lauwarm. Der Wärmetransport ins Gehäuse funktioniert also anscheinend auch. Dabei lässt sich das LED-Blech im SR80 Gehäuse sehr schön mit den Schrauben festziehen.

Im Folgenden mal ein paar Wall-Shots vom Ergebnis, auch im Vergleich zum Original. Die modifizierte Lampe ist ein Modell der ersten Serie der SR80 mit blauer Ladestandsanzeige, die nicht modifizierte eins der zweiten Serien mit bunter Ladestandsanzeige im Schalter und Pulverbeschichtung. Ich habe zunächst mal die 219c mit 5000K eingebaut. Die 2700K Version finde ich aber auch sehr gut. Bei Interesse mache ich sobald das Wetter besser wird mal ein paar Beamshots auf der Straße. Eine erhöhte Blendwirkung der modifizierten Version war im direkten Vergleich schon mal nicht feststellbar. Auf jeden Fall hat das neue Lichtbild weichere Helligkeitsübergänge im unteren Bereich.
 

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Die meisten Sachen sind bestellt oder schon da. Ich tue mich aber noch schwer, verschiedene Reflektoren herzubekommen, um mir einen geeigneten rauszusuchen. Kennt Jemand eine Quelle, wo man eine große Auswahl von Ledil-Reflektoren einzeln zu halbwegs vernünftigen Preisen bekommt. rs-online ist der einzige, die ich gefunden habe, die überhaupt eine größere Auswahl haben und scheinbar auch an privat liefern. Haben aber meist Packungseinheiten zwischen 2 und 4 Stück. 60,-€ für Versuche, bei denen nur einer übrigbleibt, finde ich dann etwas zu viel.
Oder Jemand Interesse an der Hälfte? Hier mal meine Auswahl bei rs-online:
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Die Deutschen Versender wie Leds.de und Led-tech.de haben fast nichts da von den in Frage kommenden Reflektoren, Mouser verlangt unter 50€ eine Versandpauschale von 20€. Kommt dann ähnlich teuer, wie rs-online, ist aber immerhin eine Alternative. Vielleicht warte ich erst mal die Versuche mit den üblichen C8-Reflektoren ab, die man überall bekommt.
 
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Nein. Das hier ist besser gelöst. Nach hinten kompakter und die Kühlrippen in den Freiraum zwischen Reflektor und zylinderförmiger Aussenwand verlegt und sie gut wärmeleitend mit der Platte, auf der die Leiterplatte mit der LED sitzt, verbunden. Die Frage ist, ob es das thermisch bringt was es verspricht - ich schätze, weniger Kühlrippen mit mehr Abstand wären besser. Und nochmal schauen, dass die Wärme wirklich bis vorne zum Ring geht, da scheint mir die Wandung an einer Stelle doch etwas dünn.
 
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Die Einwände sind absolut berechtigt. Es handelt sich aber auch erst um einen Entwurf. Das werde ich erst ausdetailieren, wenn feststeht, welche LED und welchen Reflektor ich jetzt einbaue. Vielleicht wird der Außendurchmesser auch noch etwas wachsen, je nach Reflektor.
Die Rippenbreite habe ich auch bei meiner jetztigen Lampe so. Die Wärmeleitung funktioniert bis außen sehr gut. Allerdings habe ich hier den Abstand um 50% erhöht, damit die Luft besser zirkulieren kann. So wie dargestellt, hat der vordere Teil eine Kühlfläche von ca. 200cm2. Wenn alles steht, werde ich da sicher noch was rauskitzeln!
 
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ich bastle mir jetzt auch eine, allerdings nehm ich da ein fertiggehäuse als basis.

das ist in etwa was ich versuche hin zu bekommen.
lampenumbau.jpg

muss das teil wenn ichs bekommen zerlegen und schaun wie es vom platz drinnen ist.
 

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Die Reflektoren von Ledil sind i.d.R. aus PC, die Beschichtung ist Metall. sollten langfristig also 125°C aushalten.
 
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Nein, die verformen sich nicht "sofort". Es geht immer um die Langlebigkeit, und je nach Überschreitung der 100°C wird man das dann bemerken - verformen ist nicht das Einzige, auch Vergilbung tritt auf, allerdings eher noch bei Polycarbonat. Ja, auch da gibt es inzwischen standfestere Varianten, aber insgesamt ist man doch eingeschränkt. Wird es heisser, bleibt nur die Option Glaslinsen - oder Silikon.
Taschenlampen sind ja nicht die Standardanwendung für LEDs, Leiterplatten, Optiken, etc. - da wird sehr viel auf Kosten der Lebensdauer "optimiert" bzw. ausgereizt. Bis eine Taschen- oder Fahrradlampe mal 1000 Stunden Brenndauer zusammen hat ist der Benutzer in der Regel schon auf das nächste Modell umgestiegen.
 
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Habe gerade mal ein paar Beamshots von der modifizierten SR80 auf der Straße gemacht. Wie zu erwarten fokussiert die Original-SR80 in der Distanz aufgrund der kleineren Emitter besser und hat das bekannte dunkle Loch auf halber Distanz. Die modifizierte Version hat ein im mittleren Bereich ein wesentlich besseres Nahfeld. Wenn ich mir das so anschaue habe ich das Gefühl, dass mir das von der Leistung her schon fast ausreicht. Die Version mit 2700K statt 5000K müsste ich noch mal ausprobieren. Der Cutoff ist natürlich etwas weicher, aber bei der Ausrichtung wie im Bild war so in 10-30m Abstand in Autofahrerhöhe kein Blendeffekt feststellbar, höchstens minimal seitlich in diesen fächerförmigen Artefakten, die auch das Original hat.
 

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Das sieht doch schon sehr gut aus! Jetzt noch ein schönes Fernlicht dazu und fertig ist der Fisch - äh, der Fahrradscheinwerfer!
Ich habe auch noch eine SR80 rumliegen, die ich aber wegen der unpraktikablen Batterielösung nie benutze. Da meine AR sowieso nur als Abblendlicht läuft und die grottenschlecht ist, wäre das durchaus eine Option. Und die Artefakte lassen sich ja auch beseitigen, wie ich gelernt habe (Trennwand zwischen den Halb-Reflektoren).
 

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Meine XHPs lassen noch etwas auf sich warten, deswegen habe ich gestern mal meinen alten Versuchsaufbau mit der Cree MC-E reaktiviert und den C8-Reflektor mit verschiedenen alten Linsen und Reflektoren verglichen. Mit dem C8 wird sich schon ein sehr gutes Fernlicht realisieren lassen aber das Nahfeld ist zu schwach, der Übergang hell/dunkel zu hart.

Hat von euch schon mal jemand versucht den Spill dadurch zu gestalten, dass Teile der Frontscheibe "gefrostet" werden. Meine Befürchtung ist, dass es ein Loch im mittleren Bereich geben könnte oder dass die Vergütung der Scheibe auch in den nicht Sandgestrahlten Bereichen über die Zeit angegriffen werden könnte.
 
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